什么是缺氧誘導(dǎo)因子
缺氧,相信我們大家都是比較熟悉的,但是對(duì)于缺氧誘導(dǎo)因子,我們大部分人都是不了解的,可以說完全都不知道是什么,其實(shí)我們還是需要了解一下關(guān)于這方面的信息的。下面為大家介紹關(guān)于缺氧誘導(dǎo)因子,希望大家可以了解一下。
缺氧誘導(dǎo)因子-1 ,即低氧誘導(dǎo)因子-1(hypoxia inducible factor-1,HIF-1)是1992年Semenza和Wang首先發(fā)現(xiàn)的,隨后確立了HIF-1的結(jié)構(gòu),并證明了其cDNA的編碼順序。HIF-1普遍存在于人和哺乳動(dòng)物細(xì)胞內(nèi),常氧下(21%O2)也有表達(dá),但合成的HIF-1蛋白很快即被細(xì)胞內(nèi)氧依賴性泛素蛋白酶降解途徑所降解,只有在缺氧條件下HIF-1才可穩(wěn)定表達(dá)。
在細(xì)胞中,HIF信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)會(huì)受到缺氧狀態(tài)的影響。在缺氧狀態(tài)下,通常會(huì)讓細(xì)胞持續(xù)的細(xì)胞分化。然而,缺氧狀態(tài)促進(jìn)了血管新生,對(duì)于胚胎中的血管系統(tǒng)與癌癥腫瘤來說非常重要。
傷口處的缺氧狀態(tài),也促進(jìn)了角質(zhì)細(xì)胞的移動(dòng)與上皮組織的修護(hù)。[1]
在普遍情況下,HIF是發(fā)育的重要關(guān)鍵。在哺乳動(dòng)物中,若缺少了HIF-1的基因,將導(dǎo)致胎兒死亡。HIF-1已經(jīng)被證實(shí),對(duì)于軟骨細(xì)胞的存亡有重大的影響,他能使軟骨細(xì)胞適應(yīng)在骨骼間生長板的缺氧環(huán)境。缺氧誘導(dǎo)因子在人類的代謝調(diào)節(jié)中,屬于一個(gè)核心角色。[1]
HIF中α亞基上的脯氨酸殘會(huì)透過HIF脯氨酰羥化酶羥基化,而使其能被 VHL E3泛素連接酶辨識(shí)并泛素化,之后透過蛋白酶體使其被快速降解。這只會(huì)發(fā)生在含氧量正常的條件。但在缺氧條件下,HIF脯氨酰羥化酶會(huì)被抑制,因?yàn)樗醚踝鳛檩o助基質(zhì)。[1]
在琥珀酸去氫酶復(fù)合物中,電子轉(zhuǎn)移的抑制是因?yàn)镾DHB或SDHD基因的突變,其會(huì)導(dǎo)致琥珀的積聚,進(jìn)而抑制HIF脯氨酰羥化酶的活性,穩(wěn)定HIF-1,α,這被稱為偽組織缺氧。[1]
HIF-1,當(dāng)持續(xù)在缺氧條件下,正向調(diào)節(jié)多種基因以能在低含氧量的情況下生存。 HIF-1能調(diào)節(jié)的酵素包括糖解作用酶,使其能以不耗氧的方式合成三磷酸腺苷;還有血管內(nèi)皮生長因子(VEGF),能促進(jìn)血管新生。HIF-1的觸發(fā),是借由HIF-反應(yīng)元件(HREs)結(jié)合到了啟動(dòng)子上的NCGTG序列。[1]
已有實(shí)驗(yàn)證明,肌A激酶錨定蛋白(mAKAP)組成的E3泛素連接酶能作用于HIF-1,影響其穩(wěn)定性與定位,使其移動(dòng)至細(xì)胞核中。 當(dāng) mAKAP 耗盡或因其他因素干擾 mAKAP 定位在細(xì)胞核(心肌細(xì)胞)周圍區(qū)域時(shí),會(huì)影響了HIF的穩(wěn)定性,與其他和缺氧相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄活性。因此,將對(duì)氧氣敏感的信號(hào)物件“區(qū)域化”,可能影響缺氧時(shí)反應(yīng)的進(jìn)行。[1]
在過去,與缺氧環(huán)境下HIF的調(diào)控機(jī)制資訊相較而言,含氧量正常時(shí)透過NF-κB介入的HIF調(diào)控機(jī)制和功能訊,尚處于不明確的狀況。同樣的,HIF-1α亞基的穩(wěn)定性,在非缺氧環(huán)境下,其運(yùn)作機(jī)制也是未知的。但近期指出,NF-κB(NF-κB)是HIF-1α在正常含氧量下的直接調(diào)節(jié)因子。以小干擾RNA作用在NF-κB上發(fā)現(xiàn)到,其會(huì)影響HIF-1α mRNA 的表現(xiàn)程度,因此證實(shí)了NF-κB能HIF-1α的表現(xiàn)。最后,當(dāng)進(jìn)行腫瘤壞死因子-α(TNAα)治療時(shí),NF-κB被大量誘導(dǎo)表現(xiàn),HIF-1α表現(xiàn)程度也受到影響。HIF-1和HIF-2具有不同的生理作用。 HIF-2用于調(diào)節(jié)成人體內(nèi)的紅血球生成素。
上面具體為大家介紹了關(guān)于缺氧誘導(dǎo)因子的一些基本信息,可以幫助到大家了解到關(guān)于缺氧誘導(dǎo)因子的,希望可以在生活中幫助到大家,祝大家生活愉快!